DE2812623A1

DE2812623A1 - IGNITION DEVICE FOR A HIGH PRESSURE DISCHARGE LAMP

Info

Publication number: DE2812623A1
Application number: DE19782812623
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Dipl In Faehnrich
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1978-03-22
Filing date: 1978-03-22
Publication date: 1979-09-27
Also published as: FR2420893B1; AT383244B; ATA155679A; DE2812623C2; FR2420893A1; IT7967586A0; GB2018062A; GB2018062B; IT1118447B

Description

Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, MünchenPatent-Treuhand-Gesellschaft for electric light bulbs mbH, Munich

*) Zündgerät für eine Hochdruckentladungslampe*) Ignitor for a high pressure discharge lamp

Die Erfindung betrifft ein Zündgerät für eine mit Hochfrequenz direkt oder über einen Hochfrequenzzwischenkreis - im Bereich 1 bis 100 kHz - betriebene Hochdruckentladungslampe, das eingangsseitig eine die Spannung erhöhende Schaltungsvorrichtung, wie zum Beispiel einen Transformator, aufweist und bei dem einem über diese Schaltungsvorrichtung aufladbaren Stoßkondensator bzw. einer Kondensatorkette die Primärwicklung eines ausgangsseitig angeordneten Impulstransformators mit in Reihe liegender Schaltfunkenstrecke parallel geschaltet ist.The invention relates to an ignition device for a high-frequency device directly or via a high-frequency intermediate circuit - in area 1 up to 100 kHz - operated high-pressure discharge lamp, the input side a circuit device increasing the voltage, such as for example a transformer, and in which a surge capacitor or surge capacitor can be charged via this circuit device. A capacitor chain, the primary winding of a pulse transformer arranged on the output side is connected in parallel with a switching spark gap in series.

Derartige Zündgeräte werden bisher im wesentlichen bei mit 50 oder 60 Hz-Vechselstrom oder mit Gleichstrom betriebenen Hochdruckentladungslampen verwendet. Als Spannungserhöhende Schaltungsvorrichtung ist eingangsseitig ein Hochspannungstransformator vorgesehen. An diesen schließt sich ein Schwingkreis an, bestehend aus dem Stoßkondensator, der Schaltfunkenstrecke und der Primärwicklung des Impul«transformator, über den hochfrequente Hochspannungsimpulse abgegeben werden. Am Impulstransformator erfolgt eine weitere Aufwärtstransformation der Hochspannungsimpulse, die dann an die Lampe gehen und deren Zündung bewirken. Diese Zündgeräte werden üblicherweise mit 50 Hz-Wechselstrom betrieben (DE-PS 947 993, DE-PS 1042 117, DE-PS 1054 172, DE-PS II50 758) und weisen einen relativ großen Netztransformator auf. Nach der DE-PS 947 993 kann das Zündgerät, das zum Zünden einer mit 50 Hz-Wechselstrom betrie-Such igniters are so far essentially at 50 or 60 Hz alternating current or high-pressure discharge lamps operated with direct current are used. A high-voltage transformer is provided on the input side as the voltage-increasing circuit device. This is followed by an oscillating circuit, consisting of the surge capacitor, the switching spark gap and the primary winding of the pulse transformer, via which high-frequency high-voltage pulses are emitted. A further upward transformation of the high-voltage pulses takes place at the pulse transformer, which then go to the lamp and cause it to ignite. These igniters are usually operated with 50 Hz alternating current (DE-PS 947 993, DE-PS 1042 117, DE-PS 1054 172, DE-PS II50 758) and have a relatively large mains transformer. According to DE-PS 947 993 can the igniter, which is used to ignite a 50 Hz alternating current

*' H 05 B 41/24 - / - * ' H 05 W 41/24 - / -

909839/CU38909839 / CU38

-J--J-

SS. 28128232812823

benen Hochdruckentladungslampe bestimmt ist, an dieselbe Versorgungequelle angeschlossen sein wie die Lampe. Es sollen allerdings hiermit keine besonderen Vorteile erreicht werden, außer daß ein gemeinsamer Versorgungsanschluß vorhanden ist. Auch bei mit Gleichstrom betriebenen Hochdruckentladungslampen ist es bekannt, daß das Zündgerät und die Lampe von derselben Spannungsquelle - also mit Gleichspannung - gespeist werden (DE-PS Il84 010, DE-PS 1193 60l) Bei der DE-PS 1184 010 ist dem Eingangstransformator eine auf die Entladung eines Kondensators ansprechende Vierschichtdiode vorgeschaltet. Hierbei muß ein Kondensator relativ großer Kapazität verwendet werden. Auch die Vierschichtdiode muß entsprechend für einen hohen Stoßstrom ausgelegt sein. Von einem solchen Zündgerät wird nur eine geringe Funkenzahl abgegeben, was für die Zündung von gleichstrombetriebenen Lampen ausreichend ist, da Synchronisationsprobleme nicht bestehen. In der DE-PS 1193 601 dagegen ist dem vor dem Hochfrequenzschwingkreis liegenden Transformator ein Transistor-Sperrschwinger (als Gleichstrom-Wechselstromwandler) vorgeschaltet. Bei dieser Schaltungsanordnung wird pro Periode des Sperrschwingers ein Funke erzeugt, wodurch das Vorhandensein eines Kurzzeitschalters notwendig ist. Es bestehen - da Gleichstrombetrieb der Lampe vorliegt - jedoch keine Probleme hinsichtlich einer Synchronisation der Funken mit der Lampenversorgungsspannung.benen high-pressure discharge lamp is intended to the same supply source be connected like the lamp. However, there are no particular advantages to be achieved with this, except that a common supply connection is available. It is also known in the case of high-pressure discharge lamps operated with direct current that the ignition device and the lamp are fed by the same voltage source - i.e. with direct voltage (DE-PS Il84 010, DE-PS 1193 60l) In DE-PS 1184 010 the input transformer is preceded by a four-layer diode which responds to the discharge of a capacitor. A capacitor of a relatively large capacity must be used here. The four-layer diode must also be suitable for one high surge current. Such an ignition device only emits a small number of sparks, which is important for the ignition of DC-powered ones Lamps is sufficient, as there are no synchronization problems. In DE-PS 1193 601, however, is before the high-frequency resonant circuit lying transformer a transistor blocking oscillator (as DC-AC converter) connected upstream. With this circuit arrangement, one is per period of the blocking oscillator Spark is generated, which requires the presence of a short-time switch. There are - because the lamp is operating in DC mode - but no problems in terms of synchronization of the sparks with the lamp supply voltage.

Zum Zünden von mit Hochfrequenz betriebenen Hochdruckentladungslampen werden bisher die Zündgeräte an 50 Hz-Wechselspannungsversorgung angeschlossen. Um zu erreichen, daß ein Teil der an der Schaltfunkenstrecke erzeugten Funken (-entladungen) bei hohen Augenblickswerten der hochfrequenten Lampenversorgungsspannung auftreten, müssen diese Zündgeräte mit sehr hoher Funkenzahl pro 50 Hz-Netzhalbwelle arbeiten. Es sind etwa 50 bis 100 Funken pro Halbwelle nötig, so daß das Zündgerät 5000 bis 10 000 Funken/s abgeben muß. Derartig hochbelastete Zündgeräte weisen, bedingt durch einen notwendigerweise zu verwendenden dicken Wicklungsdraht, einen groß dimensionierten Netztransformator auf. Auch die Funkenstrecke für ein sol-For igniting high-pressure discharge lamps operated with high frequency Until now, the ignition devices were connected to a 50 Hz AC voltage supply. In order to achieve that part of the at the switching spark gap generated sparks (discharges) must occur at high instantaneous values of the high-frequency lamp supply voltage these igniters with a very high number of sparks per 50 Hz mains half-wave work. About 50 to 100 sparks are required per half-wave, so that the igniter must emit 5,000 to 10,000 sparks / s. Such highly stressed ignition devices have, due to a necessarily thick winding wire to be used, a large-sized mains transformer. The spark gap for such a

909839/0438909839/0438

38126233812623

chee ZUndgerät muß, da die Wärmeentwicklung an ihren Elektroden relativ hoch ist, entsprechend großvolumig sein. Das Zündgerät ist also insgesamt recht groß und daher sehr unhandlich. Eine solche ZUndgeräteschaltung ist für den Anschluß an eine 20 kHz-Versorgungequelle nicht mehr geeignet. Es wären zum sicheren Ansprechen der Funkenstrecke - unter Berücksichtigung möglicher Netzspannungsschwankungen - ca. 3 Funken je Netzhalbwelle erforderlich, was 120 000 Funken/s bedeuten würde. Eine derartig hohe Funkenzahl aber ist von den Schaltungselementen, die in ihrer Dimensionierung möglichst klein bleiben sollen, nicht mehr zu verkraften.chee ignition device must, because the heat build-up on their electrodes is relatively high, be correspondingly large in volume. The ignitor is therefore quite large overall and therefore very unwieldy. One Such an ignition device circuit is no longer suitable for connection to a 20 kHz supply source. It would be for the safe response of the spark gap - taking into account possible Mains voltage fluctuations - approx. 3 sparks per mains half-wave required, which would mean 120,000 sparks / s. One of those However, there is no longer a high number of sparks from the circuit elements, which should remain as small as possible in their dimensions to cope with.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ZUndgerät zu schaffen, das zum Zünden von Hochdruckentladungslampen geeignet ist, die von einer Hochfrequenz-Versorgung gespeist werden. Insbesondere interessiert der Einsatz bei mit Tonfrequenz (l6 - 30 kHz) betriebenen Lampen. Veiter ist auch die Einsatzmöglichkeit bei Lampen erwünscht, bei denen das Versorgungsgerät einen Hochfrequenzzwischenkreis enthält. Mit einem solchen Zündgerät soll eine schnelle, sichere Zündung ermöglicht werden. Veiter soll das Zündgerät durch eine entsprechende kleine Dimensionierung möglichst handlich sein.The invention is based on the object of creating an ignition device which is suitable for igniting high-pressure discharge lamps, which are fed by a high frequency supply. The use of audio frequencies (l6 - 30 kHz) is of particular interest. operated lamps. According to Veiter, it is also desirable to use lamps in which the supply device contains a high-frequency intermediate circuit. With such an ignition device a fast, safe ignition is made possible. According to Veiter, the ignition device should be as small as possible by dimensioning it accordingly be handy.

Diese Aufgabe wird bei einem ZUndgerät für eine mit Hochfrequenz direkt oder über einen Hochfrequenzzwischenkreis - im Bereich 1 bis 100 kHz - betriebene Hochdruckentladungslampe, das eingangsseitig eine die Spannung erhöhende Schaltungsvorrichtung, wie zum Beispiel einen Transformator, aufweist und bei dem einem über diese Schaltungsvorrichtung aufladbaren Stoßkondensator bzw. einer Kondensatorkette die Primärwicklung eines ausgangsseitig angeordneten Impulstransformators mit in Reihe liegender Schaltfunkenstrecke parallel geschaltet ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Eingangsseite des Zündgerätes an den Hochfrequenzteil des Betriebsgerätes angeschlossen ist und Schaltmittel vorgesehen sind, die die Funkenzahl der Schaltfunkenstrecke so begrenzen,In the case of an ignition device, this task is performed for one with high frequency directly or via a high-frequency intermediate circuit - in the range 1 to 100 kHz - operated high pressure discharge lamp, the input side a voltage increasing circuit device, such as for Example has a transformer, and in which a surge capacitor or a surge capacitor that can be charged via this circuit device Capacitor chain, the primary winding of a pulse transformer arranged on the output side is connected in parallel with a series of switching spark gaps, solved according to the invention by that the input side of the ignition device is connected to the high-frequency part of the operating device and switching means are provided that limit the number of sparks in the switching spark gap in such a way that

909839/0 438909839/0 438

"S" 1812623"S" 1812623

daß jeweils innerhalb mehrerer Perioden der Hochfrequenzspannung nur ein Funke erzeugt wird. Die weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung des Zündgerätes ergibt sich aus den Unteransprüchen. Bei direkt mit Hochfrequenz betriebenen Lampen ist der Anschluß des Zündgerätes am Ausgang des Lampenversorgungsgerätes vorgenommen. Die vom Zündgerät abgegebenen Hochspannungeimpulse sind dann mit der Lampenvereorgungespannung synchronisiert. Diese schaltungstechnische Maßnahme ermöglicht es, ohne die Zündsicherheit zu beeinträchtigen, die Funkenzahl der Schaltfunkenstrecke - wie vorstehend beschrieben -zu begrenzen. Von besonderem Interesse ist der Betrieb von Lampen im Tonfrequenz-Bereich 16 bis 30 kHz. Entsprechend erfolgt der Anschluß des Zündgerätes an dem in diesem Bereich arbeitenden Versorgungsgerät. Es hat sich auch als vorteilhaft herausgestellt, bei z.B. mit Gleichstrom betriebenen Hochdruckentladungslampen - wenn das Betriebsgerät einen Hochfrequenzzwischenkreis enthält - das Zündgerät über diesen Hochfrequenzzwischenteil zu speisen. Der Anschluß erfolgt an einer Zwischenanzapfung. Der Vorteil besteht dann darin, ein in der Bauweise kompaktes Zündgerät verwenden zu können.that each within several periods of the high frequency voltage only a spark is generated. The further embodiment of the ignition device according to the invention results from the subclaims. at The ignition device is connected to the output of the lamp supply device directly with high-frequency operated lamps. The high-voltage impulses emitted by the ignition device are then synchronized with the lamp supply voltage. This circuit measure makes it possible without the ignition reliability to affect, to limit the number of sparks in the switching spark gap - as described above. Of special interest is the operation of lamps in the audio frequency range 16 to 30 kHz. The ignition device is connected accordingly to the supply device operating in this area. It also turned out to be In the case of high-pressure discharge lamps operated with direct current, for example, if the operating device contains a high-frequency intermediate circuit, the ignition device can be fed via this high-frequency intermediate part. The connection is made to an intermediate tap. The advantage then is to be able to use an ignition device with a compact design.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren erläutert, in denen vorteilhafte Ausführungsbeispiele für eine Zündgeräteschaltung wiedergegeben sind.The invention is explained with reference to the following figures, in which advantageous exemplary embodiments for an ignition device circuit are reproduced.

Figur 1 Zündgerät mit asymmetrischer Spannungsverdoppler-Figure 1 ignitor with asymmetrical voltage doubler

Schaltung Figur 2 Zündgerät mit symmetrischer Spannungsverdoppler-circuit Figure 2 ignitor with symmetrical voltage doubler Schaltungcircuit

Figur 3 Zündgerät mit einfacher Diode Figur 4 Zündgerät mit Spannungsvervielfacher-(Kaskaden-)Schaltung.Figure 3 ignition device with a simple diode Figure 4 ignition device with voltage multiplier (cascade) circuit.

Wie bereits erwähnt ist der Betrieb von Lampen mit Tonfrequenz im Bereich l6 - 30 kHz von besonderem Interesse. Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 4 erfolgt der Lampenbetrieb mit einem 20 kHz-Versorgungsgerät 1. Dieses enthält auch die Vorschaltelemen-As already mentioned, the operation of lamps with audio frequency is im Range 16-30 kHz of particular interest. In the exemplary embodiments of FIGS. 1 to 4, the lamp is operated with a 20 kHz supply unit 1. This also contains the ballast elements

909839/0438909839/0438

te - wie z.B. eine Drossel. Die Hochdruckentladungslampe 2 kann z.B. eine Halogen-Metalldampflampe sein, bei der zum Zünden eine relativ hohe Funkenfolge' erforderlich ist. Der maximal zulässige Abstand zwischen zwei Funken beträgt z.B. 100 .us. Bei einem 20 kHz-Betrieb mit einer Halbwellenbreite von 25/US müßte deshalb in jeder 4. Halbwelle ein Impuls erzeugt werden, der nach Möglichkeit im Bereich des Scheitelwertes der Versorgungsspannung auftreten sollte. Dies wird bei einem erfindungsgemäßen Zündgerät erreicht. Die Zündgeräte nach den Figuren 1 bis 4 sind jeweils über die Eingangsleitungen 3, 4 an dem 20 kHz-Versorgungsgerät 1 angeschlossen, werden also mit 20 kHz gespeist. Hierdurch sind die über den Hochfrequenz-Schwingkreis der Zündgeräte abgegebenen Hochspannungsimpulse mit der Lampenversorgungsspannung synchroni siert.te - such as a throttle. The high pressure discharge lamp 2 can e.g. be a metal halide lamp with a relative high spark sequence 'is required. The maximum permissible distance between two sparks is e.g. 100 .us. With 20 kHz operation with a half-wave width of 25 / US, a pulse would therefore have to be generated in every 4th half-wave, which if possible in the range of Peak value of the supply voltage should occur. This is achieved with an ignition device according to the invention. The igniters after Figures 1 to 4 are each connected via the input lines 3, 4 to the 20 kHz supply device 1, so are with 20 kHz fed. As a result, the high-voltage pulses emitted via the high-frequency oscillating circuit of the ignition devices are synchronized with the lamp supply voltage.

Am günstigsten für einen Zündgerätebetrieb hat sich die Schaltung nach Figur 1 erwiesen. Das Zündgerät weist einen äußerst kleinen Eingangstransformator 5 auf. Dieser ist als Trenntransformator ausgeführt, mit der Primärwicklung 6 und der Sekundärwicklung 7· An den Transformator 5 schließt sich eine symmetrische Spannungsverdoppler-Schaltung an, bestehend aus den Gleichrichterdioden 8, 9, dem Kondensator 10, dem Widerstand 11 und dem Stoßkondensator 12. Während der negativen Halbwelle wird über die Gleichrichterdiode 8 der Kondensator 10 aufgeladen. In der positiven Halbwelle liegt die Ladespannung des Kondensators 10 mit der Transformator-Spannung in Reihe und es wird - unter Umladung des Kondensators 10 - über die Gleichrichterdiode 9 der Stoßkondensator 12 aufgeladen. Die Aufladung des Stoßkondensators 12 erfolgt über mehrere Halbwellen. Ist die Ansprechspannung der Schaltfunkenstrecke 13 erreicht, kommt es zur Entladung des Stoßkondensators 12, der mit der Primärwicklung l4 des Impulstransformators 15 einen Hochfrequenzschwingkreis bildet. Die von diesem Schwingkreis abgegebenen Hochspannungsimpulse, die eine weitere Aufwärtstransformation erfahren, werden über die Sekundärwicklung l6 an die Hochdruckentladungslampe 2 gelegt. Bei dieser Schaltung reicht der Kondensator 10 als Funkenzahl bestimmender Widerstand aus, durch ihn entstehen keine großen Verluste. Die Kapa-The circuit has proven to be the most favorable for ignition device operation proved according to Figure 1. The ignition device has an extremely small input transformer 5. This is designed as an isolating transformer, with the primary winding 6 and the secondary winding 7 · An the transformer 5 is followed by a symmetrical voltage doubler circuit, consisting of the rectifier diodes 8, 9, the capacitor 10, the resistor 11 and the surge capacitor 12. During the negative half-cycle, the rectifier diode 8 the capacitor 10 is charged. The charging voltage of the capacitor 10 with the transformer voltage in is in the positive half-cycle Row and it is - with charge reversal of the capacitor 10 - charged via the rectifier diode 9 of the surge capacitor 12. The surge capacitor 12 is charged over several half-waves. Is the Response voltage of the switching spark gap 13 reached, it comes to Discharge of the surge capacitor 12, which is connected to the primary winding l4 of the Pulse transformer 15 forms a high frequency oscillating circuit. the High-voltage pulses emitted by this resonant circuit, which undergo a further upward transformation, are applied to the high-pressure discharge lamp 2 via the secondary winding 16. At this In the circuit, the capacitor 10 is sufficient as a resistor that determines the number of sparks; it does not result in large losses. The Capa-

909839/0438909839/0438

zität des Kondensators IO ist frei wählbar. Die Kapazität des Kondensators 12 ist dagegen durch die Frequenz der Primärseite des Stoßkreises festgelegt. Der Dämpfungswiderstand 11 wirkt ebenfalls funkenzahlbestimmend und zusätzlich als Schutzwiderstand: der Widerstand 11, der auch auf zwei Viderstände aufgeteilt sein kann, verhindert ein Veiterbrennen der Funkenstrecke 13 nach der Entladung des Stoßkondensators 12, er wirkt als Löschwiderstand. Die Verluste durch diesen Widerstand bleiben klein, so daß ein 20 kHz-Betriebsgerät durch das Zündgerät nicht hoch belastet wird und das Gerät auch lampenparallel geschaltet werden kann.The capacity of the capacitor IO is freely selectable. The capacitance of the capacitor 12, on the other hand, is determined by the frequency of the primary side of the surge circuit. The damping resistor 11 also acts Determining the number of sparks and also as a protective resistor: the resistor 11, which can also be divided between two resistors, prevents the spark gap 13 from burning further after the discharge of the surge capacitor 12, it acts as a quenching resistor. The losses through this resistor remain small, so that a 20 kHz operating device is not heavily loaded by the ignition device and the device can also be connected in parallel with the lamps.

In Figur 2 schließt sich an den Eingangstransformator 5 eine symmetrische Verdoppler-Schaltung an. Diese weist den Widerstand 17, die Gleichrichterdioden l8, 19 und die Kondensatoren 20, 21 auf. In der negativen Halbwelle wird der Kondensator 20 über die Gleichrichterdiode l8 aufgeladen, in der positiven Halbwelle wird über die Gleichrichterdiode 19 der Kondensator 21 aufgeladen. Die beiden in Reihe liegenden Kondensatoren 20, 21 bilden den Stoßkondensator (die Entladung des Stoßkondensators erfolgt wie bei der in Figur beschriebenen Schaltungsanordnung). Bei der symmetrischen Verdoppler-Schaltung wird die Funkenzahl durch den Widerstand 17 bestimmt. Die Kapazitäten der Kondensatoren 20 und 21 sind durch den Sollwert der Stoßkapazität festgelegt. Es läßt sich auch ein Stoßkondensator 22 vorsehen, der der Verdoppler-Schaltung über einen Ladewiderstand 23 nachgeschaltet ist (gestrichelte Linien). In diesem Fall sind die Kapazitäten der Kondensatoren 20, 21 frei wählbar, da ,fetzt die Kapazität 22 auf die Frequenz des Schwingkreises abgestimmt sein muß. Der Widerstand 23 dient hier wiederum als Schutzwiderstand, der ein Weiterbrennen der Funkenstrecke verhindert. In FIG. 2, the input transformer 5 is followed by a symmetrical doubler circuit. This shows the resistor 17, the rectifier diodes l8, 19 and the capacitors 20, 21 on. In the negative half cycle, the capacitor 20 is via the rectifier diode 18 charged, in the positive half-wave the capacitor 21 is charged via the rectifier diode 19. The two in series capacitors 20, 21 form the surge capacitor (the discharge of the surge capacitor takes place as with the one in FIG circuit arrangement described). In the symmetrical doubler circuit, the number of sparks is determined by the resistor 17. The capacities of the capacitors 20 and 21 are determined by the nominal value of the surge capacitance. It can also be a surge capacitor Provide 22, which is connected downstream of the doubler circuit via a charging resistor 23 (dashed lines). In In this case, the capacitances of the capacitors 20, 21 are freely selectable, since the capacitance 22 is set to the frequency of the resonant circuit must be coordinated. The resistor 23 here again serves as a protective resistor, which prevents the spark gap from continuing to burn.

Verdoppler-Schaltungen sind sowohl bei geringeren als auch bei größeren Funkenzahlen vorteilhaft. Sie ermöglichen die Verwendung leichter und kleiner Eingangstransformatoren mit einer nur etwa halb so großen Leerlaufspannung.Doubler circuits are advantageous for both lower and higher numbers of sparks. They enable use lighter and smaller input transformers with an open circuit voltage only about half as high.

909839/0438909839/0438

AoAo 381.2623381.2623

Bei der Schaltung nach Figur 3 ist gegenüber den Zündgeräten mit Verdoppler-Schaltung (Figuren 1 und 2) ein größerer Eingangstransformator 24 - dieser ist als Trenntransformator ausgeführt und weist die Primärwicklung 25 und die Sekundärwicklung 26 auf - notwendig. Die Verminderung der Funkenzahl wird mit Hilfe einer Diode 27 und eines Ladewiderstandes 28 erreicht. Der Stoßkondensator 29 ist erst nach mehreren Halbwellen aufgeladen, so daß ein Zündimpuls in jeder η-ten positiven (oder negativen) Halbwelle auftritt. Übrigens ist nach Figur 3 der Anschluß des Zündgerätes lampenparallel vorgenommen. Das 20 kHz-Versorgungsgerät 1 wird am 50 Hz-Wechselstromnetz gespeist.In the circuit of Figure 3 is opposite to the ignition devices with Doubler circuit (Figures 1 and 2) a larger input transformer 24 - this is designed as an isolating transformer and has the primary winding 25 and the secondary winding 26 - necessary. The reduction of the number of sparks is done with the help of a diode 27 and a charging resistor 28 reached. The surge capacitor 29 is only charged after several half-waves, so that an ignition pulse occurs in every η-th positive (or negative) half-wave. Incidentally, according to FIG. 3, the connection of the ignition device is parallel to the lamp performed. The 20 kHz supply device 1 is fed from the 50 Hz alternating current network.

Eine transformatorlose Schaltung ist bei einem erfindungsgemäßen Zündgerät ebenfalls möglich. In Figur 4 ist eine Zündgeräteschaltung wiedergegeben, die eine sogenannte Kaskadenschaltung 30 (Spannungsvervielfacher-Schaltung) enthält. Jede Kaskadenstufe besteht aus zwei Kondensatoren 31i 32 und den Gleichrichterdioden 33» 34. Eine einzelne Kaskadenstufe entspricht demnach der asymmetrischen Spannungsverdoppler-Schaltung. Am Ausgang 35, 36 der Kaskadenschaltung 30 wird eine gegenüber dem Eingang 35« 37 um ein n-faches höhere Spannung erzeugt. Bei der vorliegenden Schaltung wird etwa ein 11-facher Scheitelwert erreicht. Um die Kapazitäten der Kaskadenschaltung 30 frei wählen zu können, ist ein separater Stoßkondensator vorgesehen, der über den Widerstand 39 aufgeladen wird. Nach Erreichen der Ansprechspannung der Schaltfunkenstrecke 40 erfolgt eine Entladung des Stoßkondensators 38 wie sie anhand der Figur 1 beschrieben wurde. Der Impulstransformator 4l ist bei dieser Schaltung als Trenntransformator ausgeführt und weist die Primärwicklung 42 und die Sekundärwicklung 43 auf.A transformerless circuit is in one according to the invention Ignitor also possible. FIG. 4 shows an ignition device circuit which contains a so-called cascade circuit 30 (voltage multiplier circuit). Each cascade stage consists of two capacitors 31i 32 and the rectifier diodes 33 »34. One individual cascade stage therefore corresponds to the asymmetrical voltage doubler circuit. At output 35, 36 of the cascade connection 30 is n times higher than input 35 «37 Creates tension. With the present circuit, approximately an 11-fold peak value is achieved. In order to be able to freely choose the capacities of the cascade circuit 30, there is a separate surge capacitor provided, which is charged via the resistor 39. After the response voltage of the switching spark gap 40 has been reached, a Discharge of the surge capacitor 38 as has been described with reference to FIG. The pulse transformer 4l is designed as an isolating transformer in this circuit and has the primary winding 42 and the secondary winding 43.

Bei höheren Betriebsfrequenzen ist eine kleine Kapazität des Hochfrequenz-Rückschlußkondensators 44 wünschenswert, um den Strom über diesen Kondensator klein halten zu können (gilt für die Figuren 1 bis 4). Wegen der Halbleiter-Bauelemente des Betriebsgerätes mit Ton-At higher operating frequencies, a small capacitance of the high-frequency return path capacitor 44 is desirable in order to pass the current to be able to keep this capacitor small (applies to Figures 1 to 4). Because of the semiconductor components of the control gear with sound

909839/043«909839/043 «

-X--X-

frequenz-Schaltnetzteilen ist andererseits eine geringe Hochfrequenz-Spannung erforderlich, was große Kapazitäten wünschenswert macht. Um die Kapazitäten klein halten zu können, wird parallel zu einem noch zulässigen Hochfrequenzrlickschlußkondensator 44 ein spannungsabhängiger Widerstand 45 geschaltet, der bei hochfrequenten Spannungen oberhalb der Lampenversorgungsspannung niederohmig wird und die Einstreuung hochfrequenter Impulse in das Schaltnetzteil verhindert.Frequency switched-mode power supplies, on the other hand, require a low high-frequency voltage, which makes large capacities desirable. In order to be able to keep the capacities small, a voltage-dependent resistor 45 is connected in parallel to a still permissible high-frequency leakage capacitor 44, which becomes low-resistance at high-frequency voltages above the lamp supply voltage and which Interference of high-frequency impulses in the switched-mode power supply is prevented.

Um eine Überlastung der Bauteile des Zündgerätes zu vermeiden, soll das Gerät mit einem Kurzzeitschalter versehen werden. Dieser Kurzzeitschalter erlaubt auch den lampenparallelen Anschluß des Zündgerätes (Verbindung der Anschlüsse A* und B¹ und A" mit B") ohne Taster 48, da sich das Zündgerät automatisch abschaltet, wenn die Lampe nicht in einer vorgegebenen Zeit zündet. Der Kurzzeitschalter wird durch eine Kombination eines Kaltleiters mit einem Heißleiter verwirklicht (Figuren 1 und 2). Der Kaltleiter 46 wird in Reihe zur Primärwicklung 6 des Zündgeräte-Eingangstransformators 5 geschaltet, er erhöht seinen Widerstand in einer gewünschten Zeit so, daß sich die Spannung an der Primärwicklung 6 und damit auch an der Sekundärwicklung 7 auf Werte unterhalb der Ansprechspannung der Funkenstrecke 13(bzw. 40) vermindert. Die Wirkung des Kaltleiters 46 wird durch den Heißleiter 47 verstärkt; dieser Heißleiter ist parallel zur Primärwicklung 6 des Transformators 5 geschaltet. Statt eines solchen automatischen Kurzzeitschalters kann auch ein Taster 48 vorgesehen sein (Figuren 3 und 4), über den das Zündgerät nur kurzzeitig in Betrieb gebracht wird. Ein solcher Taster 48 läßt sich aber auch zusätzlich zu der temperaturabhängigen Widerstandsanordnung 46, 47 anbringen (Figuren 1 und 2).In order to avoid overloading the components of the ignition device, the device should be equipped with a short-time switch. This short-term switch also allows the ignition device to be connected in parallel with the lamp (connection of connections A * and B ¹ and A "with B") without button 48, since the ignition device switches off automatically if the lamp does not ignite within a specified time. The short-term switch is implemented by combining a PTC thermistor with a thermistor (FIGS. 1 and 2). The PTC thermistor 46 is connected in series to the primary winding 6 of the ignition device input transformer 5, it increases its resistance in a desired time so that the voltage on the primary winding 6 and thus also on the secondary winding 7 is below the response voltage of the spark gap 13 ( or 40) decreased. The effect of the PTC thermistor 46 is reinforced by the thermistor 47; this thermistor is connected in parallel to the primary winding 6 of the transformer 5. Instead of such an automatic short-time switch, a button 48 can also be provided (FIGS. 3 and 4), via which the ignition device is only brought into operation for a short time. Such a button 48 can, however, also be attached in addition to the temperature-dependent resistor arrangement 46, 47 (FIGS. 1 and 2).

Durch das erfindungsgemäße Zündgerät wird eine schnelle und sichere Zündung von mit 20 kHz betriebenen Hochdruckentladungslampen erreicht. Die vom Zündgerät abgegebenen Hochspannungsimpulse sind mit der Lampenversorgungsspannung synchronisiert. Jeweils auf mehrere Perioden der Lampenversorgungsspannung wird ein Zündimpuls abgegeben,The ignition device according to the invention provides a fast and safe Ignition of high pressure discharge lamps operated with 20 kHz achieved. The high-voltage pulses emitted by the igniter are with synchronized with the lamp supply voltage. In each case on several Periods of the lamp supply voltage, an ignition pulse is emitted,

909839/0438909839/0438

28125232812523

in definierter Lage zum Scheitelvert der Versorgungsspannung. Die bei dem Zündgerät Verwendung findenden elektrischen Bauteile sind relativ klein und leicht, so daß ein handliches Zündgerät vorliegt, das wenig Raum einnimmt und einfach zu transportieren ist. Das Zündgerät läßt sich auch bei Lampenversorgungsgeräten einsetzen, die einen Hochfrequenzzwischenkreis aufweisen.in a defined position to the apex of the supply voltage. the The electrical components used in the ignition device are relatively small and light, so that a handy ignition device is available. that takes up little space and is easy to transport. The igniter can also be used with lamp supply devices, which have a high-frequency intermediate circuit.

909839/ (Π 3 S909839 / (Π 3 p

LeerseifeEmpty soap

Claims

.1. Ignitor for one with high frequency directly or via one High-frequency intermediate circuit - in the range 1 to 100 kHz - operated High-pressure discharge lamp, the input side a voltage increasing circuit device, such as a transformer, and in which a surge capacitor or surge capacitor can be charged via this circuit device. a series connection of capacitors, the primary winding on the output side, which is in series with a switching spark gap arranged pulse transformer connected in parallel is, characterized in that the input side of the ignition device is connected to the high-frequency part of the operating device is and switching means are provided that limit the number of sparks of the switching spark gap so that 'each within several periods of high frequency voltage only one spark is generated «,

2. Ignition device according to claim 1, characterized in that the connection of the igniter on one working in the range 16 to 30 kHz High frequency part is made.

3. Ignition device according to claim 1 and 2, characterized in that the input side arranged, voltage-increasing circuit device is a high-frequency transformer with the Primary winding is connected to the high-frequency part of the operating device of the lamp.

4. Ignition device according to claim 3s, characterized in that the High-frequency transformer is designed as an isolating transformer.

9098 ^ 9/043 ORiGiMAL / NSPECTED

5 · Ignition device according to claim 4, characterized in that on the Secondary winding of the high-frequency transformer arranged on the input side a voltage multiplier circuit is connected.

6. Ignition device according to claim 5, characterized in that the voltage multiplier circuit is designed as a doubler circuit is.

7 · Ignition device according to claim 6, characterized in that the Voltage doubler circuit is constructed as an asymmetrical circuit.

8. ignition device according to claim 1 and 5 to 7, characterized in that that the surge capacitor is part of the voltage multiplier or doubler circuit.

9 · Ignition device according to claim 1 and 5 to 6, characterized in that that the surge capacitor is connected downstream of the voltage multiplier or doubler circuit via a charging resistor.

10. Ignition device according to claim 1 to 4, characterized in that the Secondary winding of the high-frequency transformer arranged on the input side the surge capacitor in series with a rectifier diode and a charging resistor connected directly in parallel is.

11. Ignition device according to claim 1, characterized in that the input side arranged, voltage-increasing circuit device is designed as a voltage multiplier circuit.

12. Ignition device according to claim 1 and 11, characterized in that the surge capacitor via a charging resistor of the voltage multiplier circuit is downstream.

9 Q 9 P < 9 / -U 3 89 Q 9 P <9 / -U 3 8

-X--X-

3 2012623

13. Ignition device according to Claims 1 and 11, characterized in that the surge capacitor is formed from capacitors of the voltage multiplier circuit.

l4. Ignition device according to Claims 11 to 13, characterized in that the impulse transformer arranged on the output side as an isolating transformer is executed.

15 · Ignition device according to Claims 1 to 14, characterized in that the The input side of the ignition device has a switching device which is designed in such a way that it can be used to switch off the ignition device within a predetermined time when the lamp does not ignite.

16. Ignition device according to claim 15, characterized in that the switching device consists of a PTC resistor that is placed in one of the leads of the ignition device.

17. Ignition device according to claim l6, characterized in that in addition one the two leads of the igniter - after the PTC resistor - A bridging NTC resistor is provided.

18. Ignition device according to claim 1 to 17, characterized in that the High-frequency short-circuit capacitor lying parallel to the operating device of the lamp is bridged by a VDR resistor suitable for high frequency.

909839 / H /.38